热门试卷

以黄铜矿（主要成份为CuFeS2，含少量杂质SiO2等）为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾（FeSO4·7H2O）。其主要流程如下：

已知：① 4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2＝4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O

② 部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表

（1）试剂a是______________ ，试剂b是___________________ 。

（2）操作X应为蒸发浓缩、___________ 、______________ 。

（3）反应Ⅱ中加CuO调pH为3.7～4的目的是___________________ ；

（4）反应Ⅴ的离子方程式为_________________________ 。

工业上用铝土矿（成分为氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下：

请回答下列问题：

（1）水蒸气的作用__________________。

（2）沉淀C的化学式为________，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作________。

（3）操作I、操作II、操作III都用到的玻璃仪器是有________________。

（4）实验室洗涤Al(OH)3沉淀应该如何操作：_______________________。

（5）生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________（填化学式）。用此法制取铝的副产品是________（填化学式）。

［三选一－选修化学与技术］

近年来，以黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量杂质SiO2）为原料炼铜有了新进展，科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下，可以将黄铜矿氧化成硫酸盐：        

4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2＝4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O

某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下：      

回答下列问题：    

（1）固体A的成分为 ___________（写化学式）；    

（2）写出反应Ⅲ的化学方程式___________ ；    

（3）试剂a为__________，试剂b为_____________；    

（4）欲从溶液中获得绿矾晶体，分离操作Ⅰ应为_______、____________、___________。

铜在自然界存在于多种矿石中，如

请回答下列问题：

（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是____。

（2）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：，反应的氧化剂是____。 

（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是____；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称__________________。

（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：______________________________________________。

（5）下表中，对陈述I、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是____ （填字母）。

Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：

（1）写出磁铁矿主要成分的化学式：____________。

（2）写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：______________________。

（3）写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：______________________。

（4）写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：______________________，______________________。

现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2) ，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。

已知：①Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题：

(1）矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：________________________________（写其中1个）。

(2)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是___________。若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式________________________________。

(3)“循环II”中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物，如N-510、N-530等。某肟类化合物A的分子结构中仅含n1个-CH3、n2个-OH和n3个三种基团，无环状结构，若A的相对分子质量为116，上述基团连接时碳原子跟碳原子相连，则A的结构简式是______________________。

(4)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是______________________________。

金属铝的生产是以Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解：2Al2O34Al+3O2↑

请回答下列问题

（1）冰晶石（Na3AlF6）的作用是______________。

（2）电解生成的金属铝是在熔融液的_________（填“上层”或“下层”）。

（3）阴极和阳极均由_________材料做成；电解时不断消耗的电极是_________（填“阳极”或“阴极”）。

（4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成_________（填代号）。

a．冰晶石 b．氧化铝 c．铝锭 d．硫酸铝

冶炼金属常用以下几种方法：

①用C，CO，H2做还原剂还原，

②用较活泼金属Na，Mg等还原，

③利用铝热反应的原理还原，

④电解法，

⑤热分解法。

下列金属各采用哪种方法还原最佳？

(1)Fe，Zn，Cu等中等活泼金属________；

(2)Na，Mg，Al等活泼或较活泼金属_________；

(3) Hg，Ag等不活泼金属_______；

(4)V，Cr，Mn，W等高熔点金属________；

(5)K，Rb，Cs，Ti等金属的通常还原方法_______。

中国西部地区矿产资源丰富，是金属冶炼和加工的主要地区之一。某地盛产的黄铜矿( CuFeS2)是制备铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu +4FeO+2Fe2O3+16SO2，若CuFeS2，中Fe的化合价为+2价，反应中被还原的元素是______。

(2)上述冶炼过程中会产生大量SO2，下列处理方案合理的是____。

A．高空排放

B．用于制备硫酸

C．用氨水吸收制氮肥

D．用浓硫酸吸收

(3)利用黄铜矿冶炼锏产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3，方法为

①用稀盐酸浸取炉渣，过滤；

②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。

根据以上信息回答下列问题：

a．除去Al3+的离子方程式是____；

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。

提供试剂：①浓盐酸②稀硫酸③KSCN溶液④KMnO4溶液⑤NaOH溶液⑥碘水

所选试剂为___，证明炉渣中含有FeO的实验现象为____。

(4)炉渣中的Fe2O3用稀硫酸溶解后，将所得产物进行电解的化学方程式为____ （电极为惰性电极）。

(5)若取mg上述冶炼产物（含Cu、FeO、Fe2O3）与0.1 mol·L-1 500 mL稀硝酸恰好完全反应，则能产生标况下224 mL NO，如果向反应后的溶液中再加入0.2 mol·L-1 NaOH溶液，刚好使溶液中金属离子完全沉淀，则需加入NaOH溶液____mL。